电活性磷光铱配合物的设计、合成及应用研究

发布时间：2017-09-16 07:31

  本文关键词：电活性磷光铱配合物的设计、合成及应用研究

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【摘要】：磷光过渡金属配合物在光物理方面具有诸多优良特性,如高的发光量子效率、长的发射寿命、容易调节的发射波长、大的Stokes位移、丰富的激发态性质等,在有机发光二极管(OLEDs)、有机电存储器件、发光电化学池(LECs)、化学与生物传感、生物标记与成像等领域有广泛的应用。磷光过渡金属配合物的光物理性质不仅与金属中心和环金属化配体的结构有关,对外界环境的各种刺激也非常敏感,因此可以用磷光过渡金属铱配合物构筑一类性能优异的刺激响应型磷光材料。电刺激响应型磷光材料可以与技术成熟的传统半导体器件相结合,因而在显示器件、信息存储、传感等领域具有广阔的发展前景,引起了众多科研工作者的浓厚兴趣。本论文的主要研究内容为电刺激响应型磷光过渡金属铱配合物及其在光电子器件领域的应用,包括以下两个部分:1、二茂铁修饰的铱配合物的设计、合成及其在有机电存储器件中的应用二茂铁具有稳定可逆的氧化还原中心(Fe2+),我们将二茂铁基团引入磷光铱配合物中试图构建电刺激响应型的磷光铱配合物,为此我们设计合成并表征了三个主配体上含有二茂铁基团的铱配合物,三个配合物均表现出磷光淬灭现象,其中两个离子型铱配合物在滴加次氯酸钠溶液后恢复磷光发射;同时我们用主配体上含有二茂铁基团的中性铱配合物通过蒸镀的方式制备了“三明治”构型的有机电存储器件,该器件表现出优良的电双稳态性质,并且具有较低的启动电压(-0.5 V),开关电流比约为103,具有FLASH型的存储性能。2、中性均配型铱配合物的设计、合成及其电致磷光变色我们课题组在之前的研究工作中发现,在阳离子型的磷光铱配合物中引入了氢键受体(-NH)之后不仅可以通过改变它的抗衡离子来调节其发射波长,同时在溶液中还表现出了电致磷光变色现象。为了进一步研究并阐述此类配合物的电致磷光变色机理,我们将氢键受体(-NH)引入到了中性铱配合物中。我们设计合成并表征了四个含有氢键受体(-NH)的中性磷光铱配合物,发现配合物在溶液中并没有表现出电致磷光变色现象,但是在加入四丁基铵盐之后表现出了电致磷光变色现象,说明电场对氢键受体(-NH)没有直接影响,配合物的电致磷光变色现象与溶液中离子的迁移密切相关,从而我们将此类电致磷光变色配合物的材料体系从离子型配合物拓展到了中性配合物,并且我们通过改变配合物环金属化配体的结构实现了电致磷光变色发光颜色的调节。
【关键词】：刺激响应材料 铱配合物 二茂铁 有机电存储 电致变色
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-24
• 1.1 研究背景9
• 1.2 磷光铱配合物研究进展9-16
• 1.2.1 铱配合物的分类及合成方法10-11
• 1.2.2 离子型铱配合物11-13
• 1.2.3 中性铱配合物13-16
• 1.3 刺激响应型磷光过渡金属配合物研究进展16-22
• 1.3.1 温度响应型磷光变色材料17-19
• 1.3.2 力致磷光变色材料19-21
• 1.3.3 电致磷光变色材料21-22
• 1.4 本论文研究思路22-24
• 第二章 二茂铁修饰的磷光铱配合物的设计合成及性能研究24-39
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验部分25-32
• 2.2.1 实验药品和试剂25-26
• 2.2.2 实验仪器和测试方法26
• 2.2.3 二茂铁修饰的离子型铱配合物的合成与表征26-31
• 2.2.4 二茂铁修饰的中性铱配合物的合成与表征31-32
• 2.3 结果与讨论32-38
• 2.3.1 二茂铁修饰的离子型铱配合物的光物理性质研究32-33
• 2.3.2 二茂铁修饰的离子型铱配合物的电化学性质研究33-34
• 2.3.3 二茂铁修饰的离子型铱配合物的次氯酸滴定实验34-35
• 2.3.4 基于二茂铁修饰的中性铱配合物的有机电存储器件的制备与测试35-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第三章 中性铱配合物的设计合成及电致变色性质研究39-57
• 3.1 引言39-40
• 3.2 实验部分40-45
• 3.2.1 实验药品和试剂40
• 3.2.2 实验仪器和测试方法40-41
• 3.2.3 混配型中性铱配合物的合成与表征41-42
• 3.2.4 均配型中性铱配合物的合成与表征42-45
• 3.2.5 理论计算45
• 3.3 结果与讨论45-56
• 3.3.1 均配型中性配合物合成方法研究45-46
• 3.3.2 中性均配型铱配合物的光物理性质46-47
• 3.3.3 中性铱配合物在四丁基六氟磷酸铵溶液中的电致变色效应47-49
• 3.3.4 中性铱配合物在不同离子盐溶液中的电致变色效应49-50
• 3.3.5 中性铱配合物在盐桥条件下的电致磷光变色50-52
• 3.3.6 中性铱配合物的氟离子滴定52-53
• 3.3.7 理论计算53-54
• 3.3.8 电致磷光变色机理探究54-56
• 3.4 本章小结56-57
• 第四章 总结与展望57-58
• 4.1 论文主要结论57
• 4.2 工作展望57-58
• 参考文献58-65
• 附录1 部分化合物核磁和MALDI-TOF谱图65-73
• 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文73-74
• 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利74-75
• 附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目75-76
• 致谢76

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